DE4031774A1 - Bohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem Futterkörper zum Anschluß an die Bohrspindel einer Bohrmaschine, mit Spannbacken, die zwischen sich eine verstellbare Aufnahme für das Bohrwerkzeug bilden, ferner mit einem koaxial am Futterkörper drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Spannring zum Verstellen der Spannbacken, und mit einem die Stellung der Spannbacken anzeigenden Indikatorglied.

Bohrfutter dieser Art sind aus der DE 38 09 316 C1 bekannt. Bei ihnen ist das Indikatorglied unmittelbar an einer oder allen Spannbacken angeordnet und durch ein im Futterkörper oder Spannring vorgesehenes Sichtfenster hindurch von außen optisch erkennbar. Das Indikatorglied nimmt an der Verstellung der Spannbacken teil und kann als hervorgehobene Marke an den Spannbacken oder als im Umfang dehnfähiger flexibler Ring ausgebildet sein, der an den vom Futterkörper frei gelassenen rückwärtigen Enden der Spannbacken gemeinsam um alle Spannbacken herumgeschlungen ist. - Derart unmittelbar an den Spannbacken sitzende Indikatorglieder sind nur in Verbindung mit dazu besonders angepaßten Bauformen des Bohrfutters möglich. Überdies entstehen Schwierigkeiten, wenn, beispielsweise im Rahmen einer automatischen Überwachung und/oder Steuerung der Spannbackeneinstellung, das Indikatorglied als Stellungsmelder auszubilden ist, dessen Lage von einem außerhalb des Bohrfutters feststehend an der Bohrmaschine vorzusehenden Stellungssensor erfaßt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Anordnung und Ausbildung des Indikatorglieds weitgehend unabhängig von speziellen Bauformen des Bohrfutters verwirklicht werden kann, und daß das Indikatorglied die Möglichkeit bietet, als Stellungsmelder für einen außerhalb des Bohrfutters befindlichen festen Stellungssensor zu dienen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Indikatorglied sowohl am Spannring als auch am Futterkörper geführt ist und die Führung am einen dieser beiden Futterteile, Spannring oder Futterkörper, als Gewindeführung mit koaxial zur Drehachse verlaufenden Gewindegängen und am jeweils anderen Futterteil als quer zu diesen Gewindegängen in Richtung der Gewindehöhe verlaufende Translationsführung ausgebildet ist.

Durch die Gewindeführung einerseits und die Translationsführung andererseits verstellt sich das Indikatorglied in Richtung der Translationsführung nach Maßgabe der Relativverdrehung zwischen dem Spannring und dem Futterkörper, die eindeutig mit der Stellung der Spannbacken im Bohrfutter verknüpft ist, so daß die Stellung des Indikatorglieds längs seiner Translationsführung ein Maß für die Spannbackenstellung bildet, wie diese auch immer im einzelnen ausgebildet und im Bohrfutter angeordnet sein mögen. Da im übrigen das Indikatorglied nicht mehr unmittelbar an den Spannbacken sitzt, kann es unschwer immer so ausgebildet und angeordnet werden, daß seine Stellung von einem fest außerhalb des Bohrfutters vorgesehenen Stellungssensor erfaßt werden kann.

Im einzelnen ist eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorglied als radial zwischen dem Futterkörper und dem Spannring angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings axial verstellender Indikatorring ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise kann der Indikatorring mit einem zylindrischen Außengewinde in einem am Spannring vorgesehenen entsprechenden Innengewinde laufen und am Futterkörper undrehbar und axial verschiebbar geführt sein. Es empfiehlt sich dann, daß der Indikatorring axial aus dem Spannring vorsteht und am vorstehenden Teil mit Stellungsindikatoren versehen ist, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der axialen Stellung und/oder der Winkelstellung des Indikatorrings gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren ausgebildet sind. Selbstverständlich besteht aber auch die umgekehrte Möglichkeit, daß der Indikatorring mit einem zylindrischen Innengewinde in einem am Futterkörper vorgesehenen entsprechenden Außengewinde läuft und am Spannring undrehbar und axial verschiebbar geführt ist. In diesem Fall empfiehlt es sich, daß der Indikatorring mit radial auswärts gerichteten Führungsansätzen den Spannring in die Führungsansätze aufnehmenden axialen Führungsschlitzen nach außen durchgreift. Zweckmäßigerweise wird dann die Anordnung so getroffen, daß die Führungsansätze Stellungsindikatoren tragen oder von Stellungsindikatoren gebildet sind, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der axialen Stellung und/oder der Winkelstellung des Indikatorrings gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren ausgebildet sind.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorglied als bohrspindelseitig axial vor dem Futterkörper angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings radial verstellender Indikatorschieber ausgebildet ist. Dazu empfiehlt es sich, die Anordnung konstruktiv so zu treffen, daß der Spannring bohrspindelseitig den Futterkörper mit einer ringförmigen Stirnwand übergreift, an der der Indikatorschieber radial verstellbar geführt ist, und daß der Futterkörper auf seiner der Stirnwand gegenüber liegenden Stirnfläche ein ebenes Spiralgewinde aufweist, in dessen Gewindegängen der Indikatorschieber läuft. Zweckmäßig ist die Stirnwand des Spannrings mit einem radialen Führungsschlitz versehen, in dem längsverschiebbar der Indikatorschieber geführt ist. Hier besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß der Indikatorschieber aus dem Führungsschlitz nach außen vorsteht und Stellungsindikatoren trägt oder von Stellungsindikatoren gebildet ist, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der radialen Stellung und/oder der auf die Drehachse bezogenen Winkelstellung des Indikatorschiebers gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren ausgebildet sind.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Bohrfutter nach der Erfindung im Axialschnitt, mit nur schematisch und teilweise dargestellter Bohrmaschine,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters, ebenfalls im Axialschnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Bohrfutters nach der Erfindung im Axialschnitt,

Fig. 4 eine nochmals andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters im Axialschnitt, und

Fig. 5 eine Stirnansicht des Bohrfutters nach Fig. 4, gesehen von der Seite der Bohrspindel her.

In Fig. 1 der Zeichnung ist der vordere Teil einer Bohrmaschine B mit der Bohrspindel B1, dem Spindellager B2 und dem Spindelhals B3 dargestellt. Im übrigen ist in der Zeichnung durchweg der Futterkörper des Bohrfutters A mit 1 und der Spannring mit 2 bezeichnet. Die üblicherweise zu dritt über den Umfang des Bohrfutters verteilten und zwischen sich eine Aufnahme für das nicht dargestellte Bohrwerkzeug bildenden Spannbacken tragen die Bezugsziffer 3. Die Spannbacken 3 sind symmetrisch um die Drehachse 4 des Bohrfutters im Futterkörper 1 in Führungsbohrungen 5 angeordnet, die in zur Drehachse 4 geneigter Richtung verlaufen, so daß die Achsen der Führungsbohrungen 5 nach vorn, d. h. zum Bohrwerkzeug hin, zusammenlaufen. Der Spannring 2 ist koaxial zur Drehachse 4 am Futterkörper 1 angeordnet. Er ist drehbar und axial unverschiebbar am Futterkörper 1 gelagert und zum Verstellen der Spannbacken 3 in deren Führungsbohrungen 5 mit einem mit der Drehachse 4 koaxialen Spanngewinde 6 versehen. Dieses Spanngewinde 6 ist entsprechend der Neigung der Spannbacken 3 gegen die Drehachse 4 konisch ausgebildet und steht an jeder Spannbacke 3 mit einer an der Spannbacke vorgesehenen Zahnreihe 8 im Eingriff, so daß eine Drehung des Spannrings 2 ein Verschieben der Spannbacken 3 in den Führungsbohrungen 5 ergibt. Die Spannbacken 3 sind im wesentlichen kreiszylindrische Bolzen, die auf der dem Spanngewinde 6 zugewandten Seite abgeflacht und dort mit der Zahnreihe 8 ausgestattet sind. Die dem voll geöffneten Zustand des Bohrfutters entsprechende Stellung der Spannbacken 3 ist in der Zeichnung jeweils in der rechten Figurenhälfte, die dem vollständig geschlossenen Zustand entsprechende Spannbackenstellung in der linken Figurenhälfte dargestellt.

Die Führungsbohrungen 5 treten rückwärtig an der Mantelfläche des Futterkörpers 1 aus. In diesem Bereich besitzt der Spannring 2 einen umfangsmäßig geteilten, in einer Ringnut des Futterkörpers 1 angeordneten Gewindering 2.2 an dem das Spanngewinde 6 ausgebildet ist. Weiter besitzt der Spannring 2 eine Spannhülse 2.1, die den geteilten Gewindering 2.2 zusammenhält und in Verbindung mit dem Futterkörper 1 einen Ringraum 10 bildet, in den die Spannbacken 3 aus den Führungsbohrungen 5 austreten.

Zur Anzeige der Stellung der Spannbacken 3 ist ein Indikatorglied 7, 9 vorgesehen, das sowohl am Spannring 2 als auch am Futterkörper 1 geführt ist und sich entsprechend der Relativverdrehung zwischen dem Spannring 2 und dem Futterkörper 1 verstellt, so daß seine Stellung ein eindeutiges Maß für die jeweilige Stellung der Spannbacken 3 in ihren Führungsbohrungen 5 bildet. Dazu ist die Führung des Indikatorglieds 7, 9 einerseits als Gewindeführung 11 mit koaxial zur Drehachse 4 verlaufenden Gewindegängen und andererseits als quer zu diesen Gewindegängen in Richtung der Gewindehöhe verlaufende Translationsführung 12 ausgebildet.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 ist das Indikatorglied als radial im Ringraum 10 zwischen dem Futterkörper 1 und dem Spannring 2 angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings 2 axial verstellender Indikatorring 7 ausgebildet. Dazu läuft in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 der Indikatorring 7 mit einem zylindrischen Außengewinde in einem am Spannring 2 vorgesehenen entsprechenden Innengewinde. Wobei das Außen- und das Innengewinde gemeinsam die Gewindeführung 11 bilden. Am Futterkörper 1 ist der Indikatorring undrehbar und axial verschiebbar geführt (Translationsführung 12). In Fig. 1 befindet sich das Innengewinde an einem in die Spannhülse 2.1 fest eingesetzten Verstärkungsring 13, der im übrigen dazu dienen kann, die Spannhülse 2.1 zu versteifen, so daß sie aus dünnwandigem Blech bestehen kann. Im übrigen kann der Indikatorring 7 an seiner den Spannbacken 3 zugewandten Stirnseite einen der Spannhülse 2 anliegenden Dichtring 14 als Schmutzabweiser tragen. - Während sich in Fig. 1 der Verstärkungsring 13 am bohrspindelseitig äußeren Ende der Spannhülse 2.1 befindet, ist er im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dicht am Gewindering 2.2 angeordnet. Dann soll der Indikatorring 7 Öffnungen 15 besitzen, die den Durchtritt der Spannbacken 3 in der voll geöffneten Stellung des Bohrfutters ermöglichen, um eine möglichst kurze axiale Baulänge des Bohrfutters zu erhalten. - In beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen steht der Indikatorring 7 axial aus dem Spannring 2 bohrspindelseitig vor und ist am vorstehenden Teil mit Stellungsindikatoren 16 versehen, die, beispielsweise als Ferritstücke oder Ferritringe ausgebildet sein können und als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der axialen Stellung und/oder der Winkelstellung des Indikatorrings 7 in Bezug auf nur in Fig. 1 nicht dargestellte, an der Bohrmaschine, nämlich am Spindelhals B3 feste Stellungssensoren 17 dienen können.

In Fig. 3 läuft der Indikatorring 7 mit einem zylindrischen Innengewinde in einem am Futterkörper 1 vorgesehenen entsprechenden Außengewinde (Gewindeführung 11). Am Spannring 2 ist der Indikatorring 7 undrehbar und axial verschiebbar geführt (Translationsführung 12). Diese Führung am Spannring 2 ist von in der Spannhülse 2.1 vorgesehenen axialen Führungsschlitzen 18 gebildet, in die der Indikatorring 7 mit radial auswärts gerichteten Führungsansätzen 19 greift, die nach außen über die Spannhülse 2.1 vorstehen. Hier können diese Führungsansätze 19 die Stellungsindikatoren 16 tragen, die wiederum als Ferritteile geeigneter Struktur und Anordnung ausgebildet sein können.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 schließlich ist das Indikatorglied als bohrspindelseitig axial vor dem Futterkörper 1 angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings 2 radial verstellender Indikatorschieber 9 ausgebildet. Der Spannring 2 übergreift bohrspindelseitig den Futterkörper 1 mit einer ringförmigen Stirnwand 20, an der der Indikatorschieber 9 radial verstellbar geführt ist. Der Futterkörper 1 besitzt auf seiner der Stirnwand 20 gegenüber liegenden Stirnfläche ein feingängiges ebenes Spiralgewinde 21, in dessen Gewindegängen der Indikatorschieber 9 läuft. Dieses Spiralgewinde 21 bildet die Gewindeführung 11. Die Stirnwand 20 des Spannrings 2 ist mit einem radialen Führungsschlitz 22 versehen, in dem der Indikatorschieber 9 ähnlich wie ein Nutstein geführt ist, also axial nicht aus dem Führungsschlitz 22 austreten kann, wodurch die Translationsführung 12 gebildet ist. Der Indikatorschieber 9 steht axial aus dem Führungsschlitz 22 nach außen vor und trägt dort wiederum einen oder mehrere Stellungsmelder 16 geeigneter Ausbildung und Anordnung.

Im übrigen zeigen die Figuren einen Bohrfutterschlüssel S, der in üblicher Weise zum Spannen und Entspannen des Bohrfutters an den Futterkörper 1 angesteckt werden kann, was keiner weiteren Beschreibung bedarf.

Claims (11)

1. Bohrfutter mit einem Futterkörper (1) zum Anschluß an die Bohrspindel einer Bohrmaschine, mit Spannbacken (3), die zwischen sich eine verstellbare Aufnahme für das Bohrwerkzeug bilden, ferner mit einem koaxial am Futterkörper (1) drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Spannring (2) zum Verstellen der Spannbacken (3), und mit einem die Stellung der Spannbacken (3) anzeigenden Indikatorglied (7, 9), dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorglied (7, 9) sowohl am Spannring (2) als auch am Futterkörper (1) geführt ist und die Führung an einem dieser beiden Futterteile, Spannring oder Futterkörper, als Gewindeführung (1) mit koaxial zur Drehachse (4) verlaufenden Gewindegängen und am jeweils anderen Futterteil als quer zu diesen Gewindegängen in Richtung der Gewindehöhe verlaufende Translationsführung (12) ausgebildet ist.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorglied als radial zwischen dem Futterkörper (1) und dem Spannring (2) angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings (2) axial verstellender Indikatorring (7) ausgebildet ist.

3. Bohrfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorring (7) mit einem zylindrischen Außengewinde in einem am Spannring (2) vorgesehenen entsprechenden Innengewinde läuft und am Futterkörper (1) undrehbar und axial verschiebbar geführt ist.

4. Bohrfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorring (7) axial aus dem Spannring (2) vorsteht und am vorstehenden Teil mit Stellungsindikatoren (16) versehen ist, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der axialen Stellung und/oder der Winkelstellung des Indikatorrings (7) gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren (17) ausgebildet sind.

5. Bohrfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorring (7) mit einem zylindrischen Innengewinde in einem am Futterkörper (1) vorgesehenen entsprechenden Außengewinde läuft und am Spannring (2) undrehbar und axial verschiebbar geführt ist.

6. Bohrfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorring (7) mit radial auswärts gerichteten Führungsansätzen (19) den Spannring (2) in die Führungsansätze (19) aufnehmenden axialen Führungsschlitzen (18) nach außen durchgreift.

7. Bohrfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsansätze (19) Stellungsindikatoren (16) tragen oder von Stellungsindikatoren (16) gebildet sind, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der axialen Stellung und/oder der Winkelstellung des Indikatorrings (7) gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren (17) ausgebildet sind.

8. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatorglied als bohrspindelseitig axial vor dem Futterkörper (1) angeordneter und sich mit der Drehung des Spannrings (2) radial verstellender Indikatorschieber (9) ausgebildet ist.

9. Bohrfutter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (2) bohrspindelseitig den Futterkörper (1) mit einer ringförmigen Stirnwand (20) übergreift, an der der Indikatorschieber (9) radial verstellbar geführt ist, und daß der Futterkörper (1) auf seiner der Stirnwand (20) gegenüber liegenden Stirnfläche ein ebenes Spiralgewinde (21) aufweist, in dessen Gewindegängen der Indikatorschieber (9) läuft.

10. Bohrfutter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (20) des Spannrings (2) einen radialen Führungsschlitz (22) aufweist, in dem längsverschiebbar der Indikatorschieber (9) geführt ist.

11. Bohrfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorschieber (9) aus dem Führungsschlitz (22) nach außen vorsteht und Stellungsindikatoren (16) trägt oder von Stellungsindikatoren (16) gebildet ist, die als Stellungsmelder zur selbsttätigen Erfassung der radialen Stellung und/oder der auf die Drehachse bezogenen Winkelstellung des Indikatorschiebers gegenüber an der Bohrmaschine festen Stellungssensoren (17) ausgebildet sind.